Подключение устройства к предварительно настроенному решению для удаленного мониторинга (Node.js)

Статья
11/02/2017

Общие сведения о сценарии

В этом примере создается устройство, которое отправляет следующие данные телеметрии в предварительно настроенное решение для удаленного мониторинга:

наружная температура;
внутренняя температура;
влажность.

В целях упрощения код на устройстве генерирует образцы значений, но мы рекомендуем расширить пример и подключить к устройству реальные датчики и отправить реальные данные телеметрии.

Устройство также может отвечать на методы, вызываемые из панели мониторинга решения, и значения требуемых свойств, заданные на панели мониторинга решения.

Для работы с этим руководством требуется активная учетная запись Azure. Если ее нет, можно создать бесплатную пробную учетную запись всего за несколько минут. Дополнительные сведения см. в разделе Бесплатная пробная версия Azure.

Перед началом работы

До написания кода для устройства необходимо подготовить свое предварительно настроенное решение для удаленного мониторинга, а затем подготовить в нем новое пользовательское устройство.

Подготовка предварительно настроенного решения для удаленного мониторинга

Созданное в этом руководстве устройство отправляет данные в экземпляр предварительно настроенного решения для удаленного мониторинга. Если вы еще не подготовили это решение в своей учетной записи Azure, то выполните следующие действия:

Чтобы создать решение, на странице https://www.azureiotsolutions.com/ щелкните +.
На панели Удаленный мониторинг щелкните Выбрать.
На странице Create Remote monitoring solution (Создание решения для удаленного мониторинга) введите имя решения по своему усмотрению, выберите регион для развертывания и подписку Azure, которую нужно использовать. Затем щелкните Создать решение.
Дождитесь завершения процесса подготовки.

Предупреждение

В предварительно настроенных решениях используются платные службы Azure. Закончив работу с предварительно настроенным решением, не забудьте удалить его из подписки, чтобы избежать ненужных расходов. На странице https://www.azureiotsolutions.com/ можно полностью удалить предварительно настроенное решение из подписки.

После завершения подготовки решения для удаленного мониторинга щелкните Запустить , чтобы открыть панель мониторинга этого решения в браузере.

Панель мониторинга решения

Подготовка устройства в решении для удаленного мониторинга

Примечание

Если вы уже подготовили устройство в решении, пропустите этот шаг. При создании клиентского приложения необходимо знать учетные данные устройства.

Чтобы устройство смогло подключиться к предварительно настроенному решению, оно должно пройти идентификацию в Центре Интернета вещей с использованием допустимых учетных данных. Учетные данные устройства можно получить на панели мониторинга решения. Вы добавите их в клиентское приложение далее в этом учебнике.

Чтобы добавить устройство в решение для удаленного мониторинга, выполните следующие действия на панели мониторинга решения:

В левом нижнем углу панели мониторинга щелкните Добавить устройство.
На панели Пользовательское устройство нажмите кнопку Добавить.
Установите переключатель Позвольте мне определить собственный идентификатор устройства. Введите идентификатор устройства, например mydevice, и нажмите кнопку Проверить идентификатор, чтобы убедиться, что такое имя не используется. Затем нажмите кнопку Создать, чтобы подготовить устройство.
Запишите учетные данные (идентификатор устройства, имя узла в Центре Интернета вещей и ключ устройства). Эти значения потребуются клиентскому приложению при подключении к решению для удаленного мониторинга. Затем нажмите кнопку Done(Готово).
Выберите устройство в списке устройств на панели мониторинга решения. Затем на панели Сведения об устройстве щелкните Включить устройство. Теперь текущее состояние устройства — Работает. Решение для удаленного мониторинга теперь может получать данные телеметрии с устройства и вызывать методы на устройстве.

Создание примера решения Node.js

Убедитесь, что на компьютере разработки установлен компонент Node.js 0.11.5 или более поздней версии. Можно запустить node --version в командной строке, чтобы проверить версию.

Создайте папку RemoteMonitoring на компьютере разработки. Перейдите к этой папке в среде командной строки.
Выполните следующие команды, чтобы скачать и установить пакеты, необходимые для выполнения примера приложения:
```
npm init
npm install azure-iot-device azure-iot-device-mqtt --save
```
В папке RemoteMonitoring создайте файл с именем remote_monitoring.js. Откройте этот файл в текстовом редакторе.

Откройте файл remote-monitoring.js и добавьте следующие инструкции require:

'use strict';

var Protocol = require('azure-iot-device-mqtt').Mqtt;
var Client = require('azure-iot-device').Client;
var ConnectionString = require('azure-iot-device').ConnectionString;
var Message = require('azure-iot-device').Message;

После операторов require добавьте указанные ниже объявления переменных. Замените значения заполнителей [Device Id] и [Device Key] ранее записанными значениями для своего устройства, отображенными на панели мониторинга решения для удаленного мониторинга. Замените [IoTHub Name] именем узла Центра Интернета вещей, отображенным на панели мониторинга решения. Например, если имя узла Центра Интернета вещей — contoso.azure-devices.net, замените [имя_Центра_Интернета_вещей] на contoso.
```
var connectionString = 'HostName=[IoTHub Name].azure-devices.net;DeviceId=[Device Id];SharedAccessKey=[Device Key]';
var deviceId = ConnectionString.parse(connectionString).DeviceId;
```
Добавьте следующие переменные для определения некоторых базовых данных телеметрии:
```
var temperature = 50;
var humidity = 50;
var externalTemperature = 55;
```
Добавьте следующую вспомогательную функцию для вывода результатов операции:
```
function printErrorFor(op) {
    return function printError(err) {
        if (err) console.log(op + ' error: ' + err.toString());
    };
}
```
Добавьте следующую вспомогательную функцию для создания случайных значений телеметрии:
```
function generateRandomIncrement() {
    return ((Math.random() * 2) - 1);
}
```

Добавьте следующее определение для объекта DeviceInfo, который отправляет устройство во время запуска:

var deviceMetaData = {
    'ObjectType': 'DeviceInfo',
    'IsSimulatedDevice': 0,
    'Version': '1.0',
    'DeviceProperties': {
        'DeviceID': deviceId,
        'HubEnabledState': 1
    }
};

Добавьте следующее определение для сообщаемых значений двойников устройств. Это определение включает в себя описания прямых методов, которые поддерживает устройство.

var reportedProperties = {
    "Device": {
        "DeviceState": "normal",
        "Location": {
            "Latitude": 47.642877,
            "Longitude": -122.125497
        }
    },
    "Config": {
        "TemperatureMeanValue": 56.7,
        "TelemetryInterval": 45
    },
    "System": {
        "Manufacturer": "Contoso Inc.",
        "FirmwareVersion": "2.22",
        "InstalledRAM": "8 MB",
        "ModelNumber": "DB-14",
        "Platform": "Plat 9.75",
        "Processor": "i3-9",
        "SerialNumber": "SER99"
    },
    "Location": {
        "Latitude": 47.642877,
        "Longitude": -122.125497
    },
    "SupportedMethods": {
        "Reboot": "Reboot the device",
        "InitiateFirmwareUpdate--FwPackageURI-string": "Updates device Firmware. Use parameter FwPackageURI to specifiy the URI of the firmware file"
    },
}

Добавьте следующую функцию для обработки вызова прямого метода Reboot:

function onReboot(request, response) {
    // Implement actual logic here.
    console.log('Simulated reboot...');

    // Complete the response
    response.send(200, "Rebooting device", function(err) {
        if(!!err) {
            console.error('An error occurred when sending a method response:\n' + err.toString());
        } else {
            console.log('Response to method \'' + request.methodName + '\' sent successfully.' );
        }
    });
}

Добавьте следующую функцию для обработки вызова прямого метода InitiateFirmwareUpdate. Этот прямой метод использует параметр, чтобы указать расположение образа встроенного ПО для загрузки, и инициирует асинхронное обновление встроенного ПО на устройстве:

function onInitiateFirmwareUpdate(request, response) {
    console.log('Simulated firmware update initiated, using: ' + request.payload.FwPackageURI);

    // Complete the response
    response.send(200, "Firmware update initiated", function(err) {
        if(!!err) {
            console.error('An error occurred when sending a method response:\n' + err.toString());
        } else {
            console.log('Response to method \'' + request.methodName + '\' sent successfully.' );
        }
    });

    // Add logic here to perform the firmware update asynchronously
}

Добавьте следующий код для создания экземпляра клиента:
```
var client = Client.fromConnectionString(connectionString, Protocol);
```

Добавьте следующий код, который:

открывает подключение;
отправляет объект DeviceInfo;
настраивает обработчик для требуемых свойств;
отправляет сообщаемые свойства;
регистрирует обработчики для прямых методов;
начинает отправку данных телеметрии.

client.open(function (err) {
    if (err) {
        printErrorFor('open')(err);
    } else {
        console.log('Sending device metadata:\n' + JSON.stringify(deviceMetaData));
        client.sendEvent(new Message(JSON.stringify(deviceMetaData)), printErrorFor('send metadata'));

        // Create device twin
        client.getTwin(function(err, twin) {
            if (err) {
                console.error('Could not get device twin');
            } else {
                console.log('Device twin created');

                twin.on('properties.desired', function(delta) {
                    console.log('Received new desired properties:');
                    console.log(JSON.stringify(delta));
                });

                // Send reported properties
                twin.properties.reported.update(reportedProperties, function(err) {
                    if (err) throw err;
                    console.log('twin state reported');
                });

                // Register handlers for direct methods
                client.onDeviceMethod('Reboot', onReboot);
                client.onDeviceMethod('InitiateFirmwareUpdate', onInitiateFirmwareUpdate);
            }
        });

        // Start sending telemetry
        var sendInterval = setInterval(function () {
            temperature += generateRandomIncrement();
            externalTemperature += generateRandomIncrement();
            humidity += generateRandomIncrement();

            var data = JSON.stringify({
                'DeviceID': deviceId,
                'Temperature': temperature,
                'Humidity': humidity,
                'ExternalTemperature': externalTemperature
            });

            console.log('Sending device event data:\n' + data);
            client.sendEvent(new Message(data), printErrorFor('send event'));
        }, 5000);

        client.on('error', function (err) {
            printErrorFor('client')(err);
            if (sendInterval) clearInterval(sendInterval);
            client.close(printErrorFor('client.close'));
        });
    }
});

Сохраните изменения в файле remote_monitoring.js.
Выполните следующую команду в командной строке, чтобы запустить пример приложения:
```
node remote_monitoring.js
```

Просмотр данных телеметрии устройства на панели мониторинга

На панели мониторинга в решении для удаленного мониторинга можно просматривать данные телеметрии, отправляемые устройством в Центр Интернета вещей.

В браузере вернитесь на панель мониторинга решения для удаленного мониторинга, в левой панели щелкните Устройства, чтобы перейти к списку устройств.
В списке устройств отображается текущее состояние устройства — Работает. Если это не так, то на панели Сведения об устройстве щелкните Включить устройство.
Щелкните Панель мониторинга, чтобы вернуться на панель мониторинга, в раскрывающемся списке Device to View (Устройство для просмотра) выберите свое устройство, чтобы просмотреть его данные телеметрии. Телеметрия из примера приложения — 50 единиц данных о внутренней температуре, 55 единиц данных о наружной температуре и 50 единиц данных о влажности.

Вызов метода на устройстве

На панели мониторинга в решении для удаленного мониторинга можно вызывать методы на своих устройствах через Центр Интернета вещей. Например, в решении для удаленного мониторинга можно вызвать метод, имитирующий перезагрузку устройства.

На панели мониторинга решения для удаленного мониторинга в левой панели щелкните Устройства, чтобы перейти к списку устройств.
Щелкните Идентификатор устройства для устройства в списке устройств.
На панели Сведения об устройстве щелкните Методы.
В раскрывающемся списке Метод выберите InitiateFirmwareUpdate, а затем в поле FWPACKAGEURI введите фиктивный URL-адрес. Щелкните Вызвать метод, чтобы вызвать метод на устройстве.
Когда устройство обрабатывает метод, в консоли отображается сообщение о выполнении кода устройства. Результаты метода добавляются в журнал на портале решения:

Дальнейшие действия

В статье Настройка предварительно настроенного решения приведен ряд способов расширения этого примера. В их число входит использование реальных датчиков и реализация дополнительных команд.

Дополнительные сведения см. в статье Разрешения на сайте azureiotsuite.com.

Поделиться через